ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.09.2021
Просмотров: 1080
Скачиваний: 13
исходит приращение момента количества движения. При протекании жидкости че
рез реактор момент количества движения изменяется, что приводит к возникнове
нию момента на турбинном колесе.
Рис. 2.16. - Схема гидротрансформатора и его лопастные колеса.
Выйдя из турбинного колеса, жидкость поступет вновь на насосное и в гидро
динамической передаче устанавливается циркуляция жидкости между лопастными
колесами.
Более сложные гидропередачи имеют по несколько насосных, турбинных колес
и реакторов.
В гидромуфте (рис. 2.17) реактор отсутствует, поэтому трансформации момен
та не происходит и крутящий момент на валах обоих колес одинаков. Гидромуфта
может плавно менять частоту вращения выходного вала изменением заполнения её
рабочей полости жидкостью, дросселированием потока жидкости и раздвиганием
колес.
Алгебраическая сумма моментов гидродинамической передачи равна нулю
М Н + М Т+ М Р =
0,
(2.36)
где
Мц, М^,
Мр- моменты на насосном и турбинном лопастных колесах и на ре
акторе.
Мощность на входном валу (на валу насосного колеса)
N
и на выходном валу
(на валу турбинного колеса)
N n
может быть определена по крутящему моменту
7ZYI
N = M Ho>H = M H - ^ - ,
(2.37)
- 3 0 -
N n
=
М тсот
=
М т
m T
_
(2.38)
30 ’
1
Рис. 2.17. - Схема гидромуфты и её лопастное колесо
где
(Пц, па, а
>г ит, - угловая частота и частота вращения насосного и турбинного лоп а
стных колес.
Коэффициент полезного действия
где
г
= ит/ин - передаточное отношение;
к
=
Мт /М н -
коэффициент трансформации момента. Следовательно, КПД уч и
тывает потери в насосном и турбинном колесах, в реакторе, а также механические
потери в подшипниках и потери на трение лопастных колес о жидкость.
В гидромуфте крутящий момент не изменяется, следовательно,
k = i , a r j = i.
Поскольку преобразование энергии происходит с потерями, то макси-мальный
КПД
г) - i —
0,97...0,98. Следовательно, при передаче мощ ности через гидромуфту
частота вращения выходного (турбинного) вала
щ
всегда меньш е частоты вращ ения
входного (насосного) вала
пц.
Разность частот вращения входногочи выходного валов, отнесенная к частоте
вращения входного вала, называется скольж ением .
(2.39)
т]
=
ki.
(2.40)
- 3 1 -
Обычно
S
= 0,02... 0,03
Гидротрансформаторы, как правило, служат для увеличения крутящего момен
та, т. е.
к >
1. Обычно для гидротрансформаторов
к
= 1,75... 1,1, максимальный КПД
77тах= 0,8...0,9 и передаточное отношение / = 0,5...0,8.
Внешней характеристикой
гидродинамической передачи называются графи
ки, выражающие зависимость мощности и моментов на входном и выходном ватах
и КПД от передаточного отношения при постоянных: вязкости, плотности рабочей
жидкости, а также частоте вращения входного вала. Такие графики изображены на
рис. 2.18 а, б.
б) - гидротрансформатора.
Из рис. 2.18 а видно, что для полностью заполненной жидкостью гидромуфты
при
i
= 0 («г = 0) момент на турбинном колесе
{Мт=
М„) будет максимальным. В за
висимости от конструкции величина максимального момента может составлять
Мпах= (5-..7)М ном. С увеличением
i
момент падает до нуля. То же самое можно ска
зать и о мощности на входном валу
N H.
Мощность на ведомом валу
NT
равна нулю
при / = 0 и
i
= 1, а максимальное значение
NT
наблюдается при 1,0
> i
> 0, КПД с
увеличением
i
увеличивается и изобразится прямой линией, идущей от 0 до 1. Од
нако, КПД не может равняться единице, ибо при
i
= 1 передаваемая мощ ность тре-
мится к нулю. Поэтому в области /' = 1 кривая КПД изобразится круто снижающейся
пунктирной линией.
Внешняя характеристика гидротрансформатора (рис. 2,18 б) отличается от та
ковой для гидромуфты. М омент на турбинном колесе имеет максимальное значение
при
i
= 0, затем падает до нуля. М омент на насосном колесе может быть постоян
ным (кривая
1),
уменьшаться (кривая 2) или возрастать (кривая
3).
К П Д увели
чивается с возрастанием /, имеет максимум при
i
= 0,5 ...0,7 затем падает до нуля
при
i
= 1, Внешняя характеристика является наиболее важной зависимостью, по ко
торой можно судить о качестве гидродинамической передачи, возможности и целе
сообразности применения её для определенных условий эксплуатации.
Кроме внешней используются универсальная и приведенная характеристики
(рис. 2.19 а, б).
Универсальная внешняя характеристика гидродинамической передачи совокуп
ность внешних характеристик при различных частотах вращения входного вала (см.
рис. 2.19 а)
Рис. 2.19. - Характеристики гидродинамической передачи
а) -универсальная; б) -приведенная.
Приведенная характеристика гидродинамической передачи - зависимость ко
эффициента момента входного вала
Л,
коэффициента трансформации момента
К,
полного КПД /7 от передаточного отношения
i
при постоянных вязкости и плотно
сти рабочей жидкости к частоте вращения входного вала (см. рис. 2.19 б).
Коэффициент момента входного вала
Я
определяется по формуле:
- 3 3 -
где
М , п -
момент и частота вращения входного вала;
D
- активный диаметр гидродинамической передачи;
р - плотность жидкости.
Приведенная характеристика действительна не только для одной, но и для ряда
геометрически подобных гидропередач.
Гидромуфты бывают: ограничивающие, предохранительные, пусковые и пус
котормозные.
Ограничивающая гидромуфта служит для ограничения величины передаваемо
го крутящего момента; предохранительная - для защиты приводного двигателя на
установившихся режимах работы от внезапных перегрузок.
Пусковая гидромуфта служит для защиты приводного двигателя от перегрузок
в процессе пуска машин с большими моментами инерции вращающихся частей;
пускотормозная - для пуска и торможения.
Гидромуфты также делятся на проточные и непроточные. В проточной гидро
муфте во внутренних полостях происходит проток рабочей жидкости за счет внеш
ней системы питания с целью охлаждения её или регулирования частоты вращения
выходного вала; в непроточной - во внутренних полостях находится неизменяемое
во время работы количество рабочей жидкости.
Режим работы гидромуфты выбирают так, чтобы при номинальном режиме
(длительная эксплуатация) она работала вблизи оптимального режима, для которо-
ГО т^ном й ^/тах- ^ связи с этим
i
ном
т/ном 0,94.. .0,98. М омент номинальный
в не
сколько раз ниже максимального момента. Момент, передаваемый при
i
= 0, можно
уменьшить, снизив расход жидкости через лопастные колеса, что достигается
уменьшением наполнения гидромуфты. При меньшем наполнении гидромуфты
уменьшается расход на всех режимах работы и крутизна характеристики, что ведет
к снижению КПД на нормальном режиме
т)нш.
В связи с этим управление характеристикой путем изменения наполнения при-